Nome do Projeto
Efeito da utilização de duas formas comerciais de proteína protegida na dieta sobre produção e qualidade do leite, comportamento alimentar e metabolismo de vacas leiteiras no pico da lactação
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
20/10/2023 - 31/12/2025
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
O objetivo do presente estudo é avaliar o efeito da suplementação com duas formas de proteína bypass sobre variáveis produtivas e metabólicas em vacas leiteiras. Trinta e seis vacas da raça Holandês em lactação serão incluídas no ensaio de 42 dias experimentais e 7 dias de adaptação. Serão incluídas de forma homogênea segundo a idade, ausência de registro de doenças e produção média na lactação anterior. Posteriormente, serão divididas em 3 grupos, composto por 12 animais em cada. O grupo controle (CON) receberá dieta totalmente misturada (TMR) à base de silagem de milho, pré-secado de azevém e concentrado comercial. O grupo BIO com TMR semelhante ao do controle, porém, com substituição parcial de 66,9% do farelo de soja por farelo de soja protegido com 2,6% de agente aglutinante de proteína (Bioprotect®, Realistic Agri, UK). Quanto aos animais do terceiro grupo, grupo SOY, receberão TMR similar ao controle, entretanto, com substituição parcial de 66,9% de farelo de soja por farelo de soja protegido termicamente (SoyPass®, Cargill, BR). Serão realizadas coletas semanalmente de sangue, leite e fezes. As amostras de leite serão colhidas nas 3 ordenhas diárias e enviados ao laboratório da Associação Paranaense de Criadores de Bovinos da Raça Holandesa (Curitiba, PR), para análise de composição e qualidade do leite. O sangue será coletado por punção da veia coccígea pelo sistema Vacutainer (Diagnóstico BD, SP). Serão realizadas análises relacionadas ao perfil energético, proteico, mineral e hepático (ácidos graxos não esterificados, beta-hidroxibutirato, glicose, ureia, albumina, proteínas totais, fósforo, cálcio e magnésio e gama glutamiltransferase e aspartatoaminotransferase. Amostras fecais serão coletadas do reto dos animais para análise de nitrogênio fecal. Para a análise estatística, será utilizado o método MIXED Models para medidas repetidas e Qui-quadrado para variáveis categóricas no software JMP® Pro 14, 2018 (SAS Institute Inc.). Espera-se que os animais do grupo BIO, apresentem um melhor desempenho produtivo, metabólico, eficiência alimentar e menor excreção de nitrogênio no ambiente.

Objetivo Geral

O objetivo deste estudo é avaliar o efeito da suplementação com duas formas comerciais de proteção da fração proteica da dieta sobre comportamento alimentar, produção e qualidade do leite e parâmetros metabólicos de vacas leiteiras durante o pico de lactação.

Justificativa

Nos últimos anos, busca-se cada vez mais alcançar a máxima eficiência produtiva na pecuária leiteira, sendo necessário que as exigências nutricionais dos animais sejam supridas de forma precisa (BUTLER., 2000; BERCHIELLI et al., 2011). Com isso, atende-se a alta demanda de energia e proteína para lactação (WANG et al., 2019). A proteína presente na dieta é considerada um dos principais nutrientes para vacas leiteiras, visto que este é indispensável para o crescimento, reprodução e produção do animal. Entretanto, ele é um dos componentes mais onerosos nas formulações dietéticas, deste modo, é imprescindível alternativas para melhorar a eficiência da utilização proteica pelo animal (PAZ et al., 2014).
A proteína bruta da dieta é fracionada em proteína não degradável no rúmen (PNDR) e proteína degradável no rúmen (PDR). É fundamental que estas porções estejam em equilíbrio para uma utilização eficiente de compostos nitrogenados (SAVARI et al., 2018), uma vez que a quantidade excessiva de PDR ou PNDR na dieta resultaria em desperdício de nitrogênio para o meio ambiente (BERCHIELLI et al., 2011). Para um melhor aproveitamento dos aminoácidos oriundos da degradação proteica, os mesmos devem ser protegidos da degradação ruminal, a fim de chegarem em quantidades suficientes no intestino, proporcionando incremento na produção e qualidade do leite (REZAEI et al., 2015).
Atualmente, na indústria, existem diversas formas de proteger a proteína da degradação ruminal, utilizando métodos térmicos e químicos associados ou não (BRODERICK et al., 1991; VANEGAS et al., 2017; HARO et al., 2019). Quanto ao método térmico, utiliza-se o processo de torrefação à temperatura acima de 100 °C no farelo de soja. Desta forma, há redução da umidade, inativação de enzimas e fatores antinutricionais, bem como, aumento do valor nutricional do alimento e diminuindo sua degradação ao nível ruminal. Esta técnica é baseada na reação de Maillard, ou seja, promove ligações cruzadas entre as cadeias de carboidratos e peptídeos. Por este processo, aumenta a PNDR e maior aporte de aminoácidos são disponibilizados para absorção intestinal (KUMAR, WALLI, e KUMARI, 2011; CHESINI, 2020).
Em relação ao método químico, utilizam–se produtos, como agentes aglutinantes, capazes de reagir por ligações covalentes aos grupamentos amina de aminoácidos primários ou secundários de proteínas, fazendo com que em um pH próximo da neutralidade, os complexos fiquem estáveis, como no rúmen onde o pH varia entre 6 e 7. No abomaso onde o pH baixa para 2 ou 3, as estruturas se dissociam para digestão e absorção efetivas de aminoácidos (DUNSHEA et al., 2012). Na indústria, é amplamente utilizado o método de proteção térmica para o farelo de soja. Quanto à proteção química, são escassos produtos à base de sais orgânicos para diminuir a degrabilidade da soja a nível ruminal.

Metodologia

Local e Instalações
O experimento será realizado em uma propriedade leiteira comercial no sul do Rio Grande do Sul, no município de Rio Grande. Atualmente, a propriedade possui em torno de 500 vacas lactantes ordenhadas três vezes ao dia em sala de ordenha do tipo espinha de peixe. Os animais são mantidos em sistema de Compost Barn, os quais recebem alimentação na forma de dieta totalmente mista (TMR), dividida em dois tratos diários.
Grupo experimental e instalações
Trinta e seis vacas da raça Holandês em lactação serão incluídas no ensaio de quarenta e dois dias experimentais e sete dias de adaptação. Vacas primíparas e secundíparas entre 45 a 90 dias em lactação serão escolhidas de forma homogênea de acordo com idade, ausência de registro de doenças e para as secundíparas, também será verificada a produção total de leite e contagem de células somáticas da lactação anterior. Posteriormente, as vacas serão distribuídas em um delineamento inteiramente casualizado, dividido em três grupos com 12 animais:
• Grupo Controle (CON), dieta com ração mista total (TMR) composta por silagem de milho, pré-secado de azevém e concentrado comercial.
• Grupo BIO, dieta com ração total mista (TMR), composta por silagem de milho, pré-secado de azevém, além de concentrado comercial, com substituição parcial de 66,9% do farelo de soja por farelo de soja protegido com 2,6% de agente aglutinante de proteína (Bioprotect®, Realistic Agri, UK).
• Grupo SOY, dieta com ração total mista (TMR), composta por silagem de milho, pré-secado de azevém e concentrado comercial com substituição parcial de 66,9% de farelo de soja por farelo de soja protegido termicamente (SoyPass®, Cargill, BR).

Produção de leite, avaliação do consumo e comportamento alimentar
Os animais serão ordenhados três vezes ao dia. As produções de leite diárias de cada animal serão medidas eletronicamente pelo software DelPro™ (DeLaval®, Lund, SE) para cada ordenha durante os 42 dias experimentais. A avaliação do consumo e comportamento alimentar dos animais serão obtidas diariamente durante o período de 24 horas por dia, por meio de alimentadores inteligentes (Intergado®, Minas Gerais, BR), de forma automática e individualizada. Nestes alimentadores, mensura-se o consumo dos animais, o tempo total (min/dia) que permanecem no comedouro, tempo de consumo (min/dia), número de visitas sem consumo (dia) e número de visitas com consumo (dia) ao comedouro. Ainda, calcularemos a eficiência alimentar, através da divisão da produção de leite diária pelo consumo de matéria seca diário de cada animal (Nasrollahi et al., 2017).

Análises bromatológicas da dieta
Para a estimativa do teor de matéria seca (MS) da dieta e determinação do consumo serão coletadas diariamente 100g de amostra de silagem de milho, pré-secado e de TMR. As análises do teor de MS da dieta serão realizadas através da Air Fryer® conforme metodologia descrita por Ferreira (2018). Durante todo o período experimental, serão coletadas amostras semanais (duas vezes na semana) de silagem e pré-secado (± 300g), para realização das análises bromatológicas. Diariamente, uma pequena porção da TMR será coletada para composição do pool da dieta semanal para análise bromatológica. Posteriormente, encaminharemos as amostras de alimento ao Laboratório de Nutrição do Núcleo de Pesquisa, Ensino e Extensão em Pecuária (NUPEEC-UFPel, Pelotas, Campus Capão do Leão), onde realizar-se-á a pré-secagem dos alimentos em estufa de circulação forçada a 55°C, por 72 horas. Para análise da MS definitiva, cálculo de matéria orgânica e matéria mineral, utilizaremos a metodologia descrita por Easley et al. (1965) e AOAC (1995). A análise para determinação de proteína bruta será realizada através do método descrito por Kjeldhal (AOAC, 1995) e para nitrogênio por Kozloski et al. (2003). As análises de fibra em detergente neutro (FDN) e de fibra em detergente ácido (FDA) serão determinadas segundo Van Soest & Robertson (1985).

Composição e qualidade do leite
Coletaremos leite nos dias -7, 1, 7, 14, 21, 28, 35, 42 em relação ao período experimental. As coletas serão realizadas nas três ordenhas do dia (manhã, tarde e noite) em frascos contendo conservante bromopol. As amostras serão mantidas refrigeradas e, posteriormente, enviadas ao Laboratório Centralizado de Análise de Leite, na Associação Paranaense dos Criadores de Bovinos da Raça Holandesa (APCBRH), para análises dos constituintes do leite (gordura, proteína, lactose, sólidos totais e nitrogênio ureico do leite) e qualidade do leite (contagem de células somáticas (CCS)). A equipe utilizará o equipamento automatizado Bentley NexGen® (Dairy Equipaments Importação Ltda.) para a realização das análises.

Coleta de sangue e avaliações metabólicas
Semanalmente, coletaremos de sangue dos animais, por punção da veia coccígea pelo sistema Vacutainer (Diagnóstico BD, SP, Brasil). Logo após a coleta, todas as amostras de sangue foram centrifugadas a 3500 rpm por 10 minutos imediatamente após a colheita para separar o soro e o plasma. Cada fração das amostras foi armazenada em tubos Eppendorf® (em duplicata) de 1,5 mL a -20 °C. Serão realizadas análises relacionadas ao perfil energético (ácidos graxos não esterificados (AGNE), beta-hidroxibutirato (BHBA) e glicose), proteico (ureia, albumina, proteínas totais), mineral (fósforo, cálcio, magnésio) e hepático gama glutamiltransferase (GGT) e aspartato aminotransferase (AST). Todas as análises serão realizadas em analisador bioquímico automático (Labmax Plenno, Labtest Diagnóstica SA, MG, Brasil), seguindo recomendações do fabricante.

Coleta de fezes
Serão realizadas coletas de fezes da ampola retal dos animais nos dias -7, 1, 7, 14, 21, 28, 35, 42 em relação ao período experimental, em recipientes plásticos e armazenadas a –20° C para análise de nitrogênio fecal. As análises serão realizadas no Laboratório de Nutrição NUPEEC-UFPEL. Semelhante às análises dos alimentos, as fezes serão secas em estufa de circulação forçada a 55°C, por 72 horas. Será avaliada a digestibilidade aparente da MS matéria orgânica e matéria mineral através da metodologia descrita por Easley et al. (1965) e AOAC (1995). Para avaliação do nitrogênio fecal, será utilizado o método Kjeldhal sem conversão para proteína bruta (AOAC, 1995; Kozloski et al., 2003).

Avaliações clínicas e zootécnicas
Os exames clínicos serão realizados semanalmente em todos os animais, bem como a avaliação do peso corporal e escore de condição corporal (ECC). Na avaliação clínica, realizaremos a ausculta da frequência cardíaca, frequência respiratória, movimentos ruminais, aferição da temperatura retal, visualização da coloração de mucosa e o tempo de preenchimento capilar (Dirksen G. 1993) a fim de avaliar a condição de saúde dos animais. O ECC será realizado por dois avaliadores treinados e independentes através da escala de 1 a 5 (1 = muito magra e 5 = muito gorda) (Wildman et al., 1982), utilizando subdivisões de 0,50 pontos. Quanto ao peso, este será estimado através de fita métrica de pesagem bovina, posicionada posterior à articulação escápulo-umeral, para determinar a circunferência do perímetro torácico (Heinrichs et al., 1992).

Análise estatística
Os dados serão analisados no programa estatístico JMP (SAS, Institute Inc), através do método de medidas repetidas, considerando o grupo, momento da coleta e sua interação. Para comparação de médias individuais, utilizaremos o teste de Tukey. Variáveis categóricas serão avaliadas pelo teste de Qui-quadrado. Serão considerados significativos valores de P<0,05.

Indicadores, Metas e Resultados

Metas:
Durante o período do projeto:
● Produzir uma dissertação de Mestrado e uma tese de Doutorado;
● Publicar, pelo menos, 3 artigos em revistas de circulação nacional ou internacional, classificadas como “A” no “Sistema de Classificação de Periódicos, Anais e Revistas” da CAPES;
● Divulgar os resultados em 3 congressos da área em âmbito internacional, 2 nacionais e 3 regionais;
● Realizar o intercâmbio entre pelo menos 2 grupos de pesquisa de instituições internacionais que desenvolvam projetos nesta mesma linha ou afins, através de visitas técnicas com a participação de estudantes de pós-graduação.

Indicadores:

● Aumentar o número de artigos de alta qualidade na equipe;
● Aumentar o número de estudantes participando de congressos relacionados às linhas de pesquisa da equipe;

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
CARLA AUGUSTA SASSI DA COSTA GARCIA
CLAUDIA FLAVIA SOARES JAKS
CLEOTAVIO SOUZA DA SILVA DIAS
DIEGO RODRIGUES SARAIVA
ELIZA ROSSI KOMNINOU
FRANCISCO AUGUSTO BURKERT DEL PINO2
GUSTAVO FELIPE DA SILVA SOUSA
ISADORA FALCIANO
MARCIO NUNES CORREA2
MARIA ALICE MILECH PRIETSCH
RITIELI DOS SANTOS TEIXEIRA
RUTIÉLE SILVEIRA
STEFANE GABRIELA BORK SOARES
TEREZA CAXIAS DE OLIVEIRA
THAIS CASARIN BARBOSA
URIEL SECCO LONDERO
VIVIANE ROHRIG RABASSA2
WESLEY SILVA DA ROSA

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